關(guān)鍵詞：
沖擊波形
試驗(yàn)裝置
摘要：本文從標(biāo)準(zhǔn)對雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置的要求入手,介紹雷電沖擊電壓發(fā)生器(Marx回路)原理,描述試驗(yàn)裝置產(chǎn)生雷電沖擊全波、截波和陡波過程及結(jié)果。
1 高電壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置的要求
雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置是高電壓試驗(yàn)室三大設(shè)備(雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置、工頻試驗(yàn)裝置和直流試驗(yàn)裝置)之一，它必須滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T16927.1--2011的要求；
圖1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定波形
圖2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定波形參數(shù)
陡波試驗(yàn)必須滿足 DLT557-2005
1) 100～400ns時(shí)間范圍的電壓-時(shí)間特性試驗(yàn)（V－t特性）；
2) 視在陡度S≥2.5kV/ns。
圖3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定波形
2 雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置簡介
雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置由雷電沖擊電壓發(fā)生器裝置本體、截波裝置和測量系統(tǒng)三大部分組成，如圖4-5。
符號(hào)：F—沖擊分壓器 S—試品 D—陡化裝置 J—截波 B—沖擊本體
圖4 雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置現(xiàn)場
符號(hào)：FB—峰值表 FK—沖擊控制 ST—數(shù)字測量系統(tǒng) SB—示波器 K—控制臺(tái)
圖5 雷電沖擊電壓試驗(yàn)控制室
雷電沖擊電壓發(fā)生器(Marx回路)原理
沖擊電壓發(fā)生器通常都采用Marx回路，如圖6所示。圖中C為級(jí)電容,它們由充電電阻R 并聯(lián)起來,通過整流回路T-D-r充電到V。此時(shí),因保護(hù)電阻r 一般比R 約大10倍,它不僅保護(hù)了整流設(shè)備,而且還能保證各級(jí)電容充電比較均勻。在第1級(jí)中g(shù)0為點(diǎn)火球隙，由點(diǎn)火脈沖起動(dòng);其他各級(jí)中g(shù)為中間球隙,它們調(diào)整在g0起動(dòng)后逐個(gè)動(dòng)作。這些球隙在回路中起控制開關(guān)的作用,當(dāng)它們都動(dòng)作后,所有級(jí)電容C 就通過各級(jí)的波頭電阻Rf串聯(lián)起來,并向負(fù)荷電容C0充電。此時(shí),串聯(lián)后的總電容為C/n，總電壓為n V。n為發(fā)生器回路的級(jí)數(shù)。由于C0較小，很快就充滿電,隨后它將與級(jí)電容C一起通過各級(jí)的波尾電阻Rt放電。這樣，在負(fù)荷電容C0上就形成一很高電壓的短暫脈沖波形的沖擊電壓。在此短暫的期間內(nèi),因充電電阻R 遠(yuǎn)大于Rf和Rt,因沖擊電壓發(fā)生器
圖6 雷電沖擊電壓發(fā)生器(Marx回路)原理圖。
3 雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置產(chǎn)生的波形
3.1) 產(chǎn)生雷電沖擊全波電壓過程及結(jié)果
雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置產(chǎn)生雷電沖擊全波電壓過程(如圖6)：高壓直流(V=)經(jīng)Marx回路產(chǎn)生雷電沖擊全波(QB)；加到試品(S)，用沖擊測量系統(tǒng)(F)測量波形如圖7；其波形參數(shù)為：T1=1.12 μs ，T2=57.6μs 。
圖6 產(chǎn)生雷電沖擊全波電壓過程
圖7雷電沖擊全波電壓波形
3.2) 產(chǎn)生雷電沖擊截波電壓過程及結(jié)果
雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置產(chǎn)生雷電沖擊截波電壓過程(如圖8)：高壓直流(V=)經(jīng)Marx回路產(chǎn)生雷電沖擊全波(QB)；加到試品(S)和截波裝置(J)上，截波球隙定時(shí)擊穿而產(chǎn)生截波，用沖擊測量系統(tǒng)(F)測量波形如圖9；其波形參數(shù)為：截?cái)鄷r(shí)間2.9μs。
圖 8 產(chǎn)生雷電沖擊截波電壓過程
圖9 雷電沖擊截波電壓波形
3.3) 產(chǎn)生陡波電壓過程及結(jié)果
雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置產(chǎn)生陡波電壓過程(如圖10)：高壓直流(V=)經(jīng)Marx回路產(chǎn)生雷電沖擊全波(QB)；加到陡波裝置(D)，陡化后的陡波，再加到試品(S)，用沖擊測量系統(tǒng)(F)測量的波形如圖11-12；其波形參數(shù)為：T1= 0.03 μs S= 350 kV/ns。
圖 10 產(chǎn)生雷電沖擊陡波電壓過程
圖11 雷電沖擊陡波波形
圖12 雷電沖擊陡波波形
4 結(jié)論
本雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置能產(chǎn)生雷電沖擊全波、截波和陡波；其波形及參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T16927.1--2011的要求；在高電壓試驗(yàn)室，能對高壓電氣產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的檢測試驗(yàn)。
